DE2347636A1

DE2347636A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fahrbahnen

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Publication number: DE2347636A1
Application number: DE19732347636
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Thiele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1975-04-24

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL.. ING. W. EITLE DR. R *JR. NAT. K. HOFFMANN

PATKNTANWiLTK D-8000 MÜNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE A ■ TELEFON (0811) 911087

Dr. Heinrich Thiele, Siegsdorf

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fahrbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahn für den Schienen-, Auto- und Flugverkehr in monolxthischem Aufbau und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Zunahme der Achslasten, die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit und die größere Dichte des Verkehrs stellen an Schienenwege, Autostraßen und Flugpisten erhöhte Anforderungen. Beim Schienenverkehr hat diese Entwicklung zur Abkehr von den herkömmlichen, aus Schienen, Querschwellen und Schotterbett bestehenden sogenannten

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schwimmenden Gleisrosten und zum Einbau vorgefertigter Stah!betonelemente geführt.

Bei dieser Bauweise tritt das Problem auf, die an den Längsstößen auftretenden Auf- und Abwärtsbewegungen der Betonteile zu verhindern und auch Seitwärtsbewegungen auszuschließen. Die Verbindungen sollen dieselben Festigkeitswerte aufweisen wie die Betonteile und sollen trotz der an den Stößen auftretenden Erschütterungen ständig vor Korrosion geschützt sein. Die Lösung dieses Problems ist mit konstruktivem Aufwand verbunden, der zwangsläufig auch kostenaufwendig ist.

Das für die Herstellung solcher Betonfertigteile bevorzugte Spannbetonverfahren ist, wie bekannt, bei begrenzten Längen aus fertigungstechnischen Gründen nicht wirtschaftlich. Hinzukommen die mit dem Transport und der Verlegung der Teile verbundenen Kosten. Probleme wirft auch die Unterhaltung solcher Fahrbahnen auf; denn ihre Lebensdauer ist davon abhängig, daß sie ständig auf dem Untergrund satt aufliegen. Dies erfordert häufig nach dem Verlegen ein Anheben und Unterpressen der Teile. Die Erfahrung lehrt, daß dies nicht immer zu dem gewünschten Ergebnis führt.

Zwecks Vermeidung dieser Nachteile zeigt die DT-OS 1 784 für Schienenwege eine Ortbetonausführunq mit einer in Längs- und Querrichtung durchgehenden Bewehrung. Diese Konstruktion weist jedoch andere Nachteile auf: Die verwendeten Stahldrähte sind nur lose aufeinandergelegt und liegen in nur einer Ebene. Um den erhöhten Anforderungen zu entsprechen, müßte bei dieser Bauweise der Bewehrungsanteil unverhältnismäßig hoch sein. Das aber ist unwirtschaftlich.

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Die im Straßen- und Autobahnbau angewandte Verlegung vorgefertigter Betonplatten hat sich ebensowenig bewährt, wie die Herstellung von Ortbetonstraßen mit Fugen, weil die Fahrbahn an den Stoßen Auf- und Abwärtsbewegungen vollzieht, die den Fahrkomfort beeinträchtigen und auch zu Bruchbildungen führen.

Verschiedentlich werden auch fugenlose Betonstraßen gebaut. Zu ihrer Bewehrung werden entweder Drahtgittermatten oder Stäbe begrenzter Länge verwendet, die zwecks Verbesserung der Festigkeit überlappt und vielfach auch in mehreren Lagen übereinander eingelegt werden. Wenn bei solch flächigen Bewehrungen ein Durchbiegen der Fahrbahn und damit das Entstehen von Schwingungen, durchgehenden Rissen und Brüchen verhindert werden soll, dann erfordert dies einen unverhältnismäßig hohen Bewehrungsaufwand. Zudem ist es bei dieser Bauweise notwendigem Beginn und am Ende jeder Fahrbahn, so z.B. auch vor und hinter jeder Brücke, querliegende, auf Zug beanspruchbare Verankerungen anzuordnen, was einer durchlaufenden Arbeitsweise entgegensteht und auch mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Damit ist diese Bauweise nicht wirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das in gleicher Weise zur Herstellung von Fahrbahnen für den Schienenverkehr wie auch von Fahrbahnen für den Auto- und Flugverkehr geeignet ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll das Durchbiegen der Fahrbahn und das Entstehen von Schwingungen, durchgehenden Rissen und Brüchen verhindert bzw. reduziert und damit die Benutzbarkeit und die Betriebssicherheit verbessert und die Lebensdauer verlängert werden. Die für den Schienenverkehr bestimmten Fahrbahnen sollen zudem eine

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Verbesserung der Linearität der Schienen, eine Reduzierung der Geräuschentwicklung und eine größere Laufruhe der Räder bewirken. Sie sollen auch eine wesentliche Erhöhung der Achslasten und der Fahrgeschwindigkeit ermöglichen. Im übrigen soll das erfindungsgemäße Verfahren zu Einsparungen an Material und Arbeitsaufwand führen und soll auch einen schnellen Baufortschritt gewährleisten.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine sich längs, quer und vertikal zur Fahrbahn erstreckende durchlaufende Bewehrung unter Ausbildung eines biegesteifen Fahrbahnquerschnitts von großer statischer Höhe an Ort und Stelle kontinuierlich verschweißt, verlegt und in Beton eingebettet wird.

Die Fahrbahn wird zweckmäßig mit in Längsrichtung verlaufenden, sich im Querschnitt von der Unterseite zur Oberseite erweiternden Rippen ausgebildet.

Die Bewehrung besteht aus in Längsrichtung verlaufenden , in ihren Achsen vorzugsweise die Form eines oben offenen und sich nach oben erweiternden Trapezes bildenden Ober- und Untergurten, und auf der Ebene der Obergurte quer zur Fahrbahn angeordneten durchlaufenden Bügeln, die im Bereich der Rippen abwärts gerichteteund sich nach unten verjüngende Trapeze aufweisen.'

Die Bewehrung kann unter Beibehaltung der trapezförmigen Anordnung zwischen den Ober- und Untergurten zusätzlich auch Seitengurte aufweisen.

Die in Längsrichtung verlaufenden Gurte und die in Querrichtung verlaufenden Bügel bestehen zweckmäßig aus Stahldraht.

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Die Gurte der Bewehrung befinden sich an der Außenseite der trapezförmigen Bügelteile und sind mit diesen durch elektrische Widerstandsschweißung kraftschlüssig verbunden. Durch die kraftschlüssige Verbindung wird eine ausreichende Schubsicherung herbeigeführt. Die Verschweißung und die nachfolgende Verlegung werden in einem kontinuierlichen Verfahren an der Baustelle vorgenommen.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verlegung der verschweißten Bewehrung zweckmäßig in entsprechend vorbereitete, längs der Fahrbahn verlaufende, nach oben sich erweiternde Schalungen, die vorzugsweise aus Aussparungen der unter der Fahrbahn befindlichen, aus Kies, Leicht- oder Magerbeton, Gasbeton, Asphalt, gebundenen Abfallstoffen oder dergleichen hergestellten Tragschicht bestehen.

Weiterhin ist es möglich, zwischen die Fahrbahn und die Tragschicht eine schwingungsdämmende Zwischenschicht einzubringen, die aus Gummi, Asphalt, Kunststoff oder einem anderen elastischen Baustoff bestehen und gleichzeitig auch der Geräuschdämmung und der Wärmedämmung dienen kann.

Sowohl für die die Schalung bildende Tragschicht als auch für die schwingungsdämmende Zwischenschicht können vorgefertigte Formteile verwendet und verfegt werden. Der monolithische Aufbau ist lediglich für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fahrbahn selbst als zwingend vorgeschrieben.

Um das Entstehen von Hohlräumen unter der Fahrbahn leichter feststellen und entstandene Hohlräume mit -geringem Zeit- und Kostenaufwand durch Vornahme von Injektionen beseitigen zu können, kann die Fahrbahn von der Oberseite zur Unterseite durchgehende und verschließbare rohr-

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artige Hohlräume aufweisen, die beim Betonieren durch Einlage entsprechender Formstücke ausgespart werden.

Die Verschweißung und Verlegung der Bewehrung und die Fertigstellung der erfindungsgemäßen Fahrbahn kann so erfolgen, daß die in Längsrichtung verlaufenden Gurte an einem Ende der herzustellenden Fahrbahn in der -Anordnung sich nach oben erweiternder Trapeze verspannt werden,die quer zur Fahrbahn angeordneten Bügel fortlaufend mit Abstand zueinander zwischen und auf die Gurte gebracht und mit diesen verschweißt werden, und die so fertiggestellte Bewehrung fortlaufend in die vorbereitete Schalung eingelegt wird, worauf zur Fertigstellung der Fahrbahn Beton eingebracht und eltsprechend verdichtet und geglättet wird.

Bei der für Schienenwege bestimmten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Längsrichtung verlaufenden Gurte vorzugsweise nur im Bereich der trapezförmigen Bügelteile vorgesehen. Bei solchen Fahrbahnen, bei denen die gesamte Fläche beansprucht wird, wie z.B. bei Straßen, Autobahnen und Flugpisten, werden in Längsrichtung verlaufende Obergurte vorzugsweise auch in dem zwischen den trapezförmigen Bügelteilen befindlichen Bereich vorgesehen.

Die statische Höhe der Fahrbahn, die Anzahl und die Stärke der Gurte sowie die Stärke der Bügel und ihre Abstände zueinander können entsprechend den jeweiligen Erfordernissen bestimmt werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß auf einem längs der zu erstellenden Fahrbahn bewegbaren Grundaufbau ein

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Magazin für die Drähte der längs verlaufenden Gurte, ein Magazin für die quer verlaufenden Bügel, eine dieDrähte vorbereitende und den Vorschub regelnde Richteinrichtung, eine Einlegeeinrichtung für die Bügel, eine Schweißeinrichtung und eine Ablegeeinrichtung zum Ablegen der verschweißten Bewehrung in die Schalung vorgesehen sind.

Zweckmäßig weist der Grundaufbau auf beiden Seiten der herzustellenden Fahrbahn Räder oder Raupen auf.

Das Magazin für die Drähte kann aus mehreren drehbaren, auf dem Grundaufbau gelagerten Rollen bestehen.

Die Richteinrichtung weist zweckmäßig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbare Rollen für den Zwangsvorschub der einzelnen Drähte oder einzelner Drahtgruppen auf. Durch diese Anordnung ist es möglich, inKurven die Rollen für die kurvenäußeren Drähte schneller anzutreiben als diejenigen der kurveninneren Drähte, womit erreicht wird, daß sich die Bewehrung ohne Verspannung ablegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so aufgebaut sein, daß die Schweißeinrichtung vorzugsweise in ihrem unteren Bereich trapezförmig sich nach oben erweiternde, zur Aufnahme der längsverlaufenden Gurte und der quer angeordneten Bügel bestimmte, mit Schweißelektroden ausgestattete Wannen und über den Wannen auf- und abwärts bewegliche, trapezförmig sich nach unten verjüngende, aus zwei in Längsrichtung der Fahrbahn verschiebbaren Kolbenteilen bestehende und mit Schweißelektroden ausgestattete Kolben aufweist.

Die Kolbenteile erfassen die von Hand oder mechanisch zugeführten Bügel an ihren trapezartigen Verformungen durch Ausführung eier Abwärtsbewegung und einer Bewegung zueinan-

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der hin und drücken die Bügelteile und die Längsdrähte gegen die Wandungen der Wannen. Der Andruck löst den Schweißvorgang aus. Nach Durchführung der Verschweißung fahren die Kolbenteile auseinander und kehren in ihre obere Ruhelage zurück.

Eine Alternative für die Verschweißung besteht darin, daß die Schweißanlage Schweißzangen aufweist, welche die zu "verschweißenden Gurte und Bügel vorzugsweise von unten und von der Seite erfassen und verschweißen.

Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßig so aufgebaut, daß die Einlage der Bügel in die gespannten längs verlaufenden Gurte zwischen Richteinrichtung und Schweißeinrichtung erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt im technischen und wirtschaftlichen Bereich zu wesentlichen Verbesserungen. Die kraftschlüssige Verbügelung und die große statische Höhe der erfindungsgemäßen Konstruktion verhindern das Durchbiegen der Fahrbahn und verhindern bzw. reduzieren damit auch das Entstehen von Schwingungen. Die unkontrollierte Federwirkung des bei Schienenwegen konventioneller Bauart vorhandenen Schotterbettes wird durch eine relativ dünnwandige, in ihrer Wirkungsweise steuerbare elastische Zwischenschicht ersetzt. Mit der Verhinderung bzw. Reduzierung des Entstehens von Schwingungen wird auch das Entstehen von durchgehenden Rissen ausgeschlossen bzw. reduziert. Auf diese Weise werden die bei Betonfahrbahnen auftretenden und laufende Unterhaltskosten verursachenden Brüche vermieden. Anstelle durchgehender Risse entsteht bei solcher Art Tragwerken erfahrungsgemäß ein gleichmäßiges und engmaschiges Netz nichtdurchgehender Haarrisse, die weder den Fahrkomfort, noch die Verkehrssicherheit noch die Lebensdauer der Fahrbahn beeinträchtigen.

Solche Resultate konnten bislang nur durch den Einbau vorgefertiger Betonelemente erreicht werden. Diese Bau-

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weise ist jedoch mit höheren Herstellungs- und Unterhaltskosten bei geringerer Festigkeit und kürzerer Lebensdauer verbunden. Im Gegensatz zu solchen Verfahren, die zur Aussteifung der Fahrbahn Stäbe oder Matten begrenzter Länge verwenden und die fehlende durchgehende Zugverbindung durch überlappte Einlage auszugleichen versuchen, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einer in Längs- und Querrichtung durchlaufenden räumlichen Bewehrung an der Baustelle und deren Verlegung in einem Arbeitsgang. Diese Arbeitsweise bewirkt nicht nur eine wesentliche Verbesserung der Festigkeitswerte, sondern führt wegen des kontinuierlichen· Ablaufes und der vollautomatischen Arbeitsweise auch zu einer wesentlichen Senkung des Arbeitsaufwands und damit auch der Herstellungskosten.

Ein besonders ins Gewicht fallender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht in der Einsparung an Baustahl und Beton. Diese wird durch mehrere Faktoren bestimmt: Zufolge der die Erfindung auszeichnenden Variabilität kann die statische Höhe der Fahrbahn, die Anzahl und die Stärke der Längsgurte sowie die Stärke der Querbügel und deren Abstand voneinander den jeweiligen statischen Erfordernissen angepaßt werden. Die durch kraftschlüssige Verbügelung herbeigeführte Schubsicherung gestattet es, für die Längs- und Querbewehrung der Fahrbahndecke Drähte geringen Durchmessers, z.B. 6 mm, und für die im Rippenfuß liegenden Untergurte stärkere Drähte, z.B. solche mit 12 mm Durchmesser zu verwenden. Das führt zu einer sehr erheblichen Reduzierung des Bewehrungsanteils. Die erfindungsgemäße Fahrbahn weist demnach bei gleicher Belastbarkeit eine erhebliche Verringerung des Bewehrungsanteils auf, bzw. bei gleichem Bewehrungsanteil eine erhebliche Erhöhung der Belastbarkeit. In geringerem Maße gilt diese Relation auch für den Betonverbrauch.

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Zusätzliche Einsparungen- ergeben sich, bei Fahrbahnen für den Schienenverkehr, weil es im Gegensatz zu solchen Verfahren, die die Aussteifung der Fahrbahn durch Einlage von Drahtgittermatten herbeiführen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, die Längsbewehrung auf den unter den Schienen liegenden, besonders stark beanspruchten Bereich zu beschränken. Des weiteren ist eine differenzierte Anpassung an die jeweils auftretenden Querkräfte möglich. So kann auch während der Fortbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Abstand der Querbügel verändert werden. Das ist für die Bewehrung von Kurvenabschnitten von Bedeutung, in denen höhere Seitenkräfte auftreten als in gerade verlaufenden Strecken und die daher eine stärkere Querbewehrung erfordern.

Bei sogenannten Schwerstlaststrecken mit Achslasten von 40t und mehr kann die Fahrbahnkonstruktion durch zusätzliche Anordnung von Seitengurten verstärkt werden. Das Gleiche gilt für Fernverkehrsstrecken für hohe Geschwindigkeiten, z.B. 300 bis 400 km/h.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt bei Fahrbahnen des Schienenverkehrs auch auf indirektem Wege zu Einsparungen: Die im Vergleich zu schwimmenden Gleisrosten geringe Konstruktionshöhe und das relativ geringe Gewicht der Fahrbahn ermöglichen bei Tunnel eine Reduzierung des Lichtraumprofils und bei Brücken eine leichtere Konstruktion. Das ist vor allem bei Strecken des Personennahverkehrs von Bedeutung, die, wie bekannt, zu einem großen Teil unterirdisch oder auf Viadukten verlaufen. Zwecks Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit werden auch beim Neubau von Fernverkehrstrecken in größerem Umfang als früher Tunnel und Brücken vorgesehen.

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Die Erfindung stellt an die Beschaffenheit der Tragschicht keine erhöhten Anforderungen. So eignet sich für die erfindungsgemäße Fahrbahn auch die üblich angewandte Kiesschicht, deren Oberfläche zwecks Ausbildung von Rippen mit trapezförmigen Aussparungen versehen und vermörtelt oder anderweit befestigt wird. Die mit der Vermörtelung der Oberfläche verbundenen Kosten sind qegenüber den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteilen unerheblich.

Die Biegesteifigkeit der erfindungsgemäßen Fahrbahn führt auch zu einer geringeren Beanspruchung der Tragschicht. Das hat zur Folge, daß die Tragschicht auch aus einem Baustoff geringerer Druck- und Biegezugfestigkeit als gemeinhin gefordert bestehen kann. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, ein in der modernen Industriegesellschaft anstehendes, die öffentliche Hand berührendes Problem von großer Dringlichkeit zu lösen, nämlich den in sehr großen Mengen anfallenden Hausmüll nach entsprechender Aufbereitung als Zuschlagstoff zur Herstellung einer Leichtbetontragschicht mit isolierender Wirkung zu verwenden.

Die Zweckmäßigkeit, bei der Herstellung von Fahrbahnen für Schienenwege die durch Fortfall des Schotterbettes eingetretene Einbuße an Elastizität durch ein anderes Medium zu ersetzen und dabei je nach der erwarteten Beanspruchung eine bestimmte Federungscharakteristik anzustreben, hat zu der erfindungsgemäßen Anordnung einer zwischen Fahrbahn und Tragschicht befindlichen elastischen Zwischenschicht geführt, die zugleich auch der Geräuschdämmung dient. Für diese Schicht eignet sich in besonderem Maße Hartgummi oder dergleichen. Auch in diesem Fall ergibt sich die Möglichkeit der Lösung eines Umweltproblems_/

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nämlich zur Herstellung dieser Schicht unter anderem auch aufbereitete verbrauchte Autoreifen zu verwenden.

Die erfindungsgemäße Ausbildung einer biegesteifen Fahrbahn führt auch zu einer Senkung der Unterhaltskosten; denn durch eine solche Konstruktion werden Punktbelastungenvermieden und damit eine geringere Beanspruchung der unter der Fahrbahn liegenden Tragschicht bewirkt. Damit wird auch die Gefahr von Bodensenkungen verringert. Soweit solche durch Naturereignisse eintreten, wie z.B. durch Bergschäden, Unterspülungen und dergleichen, können entstandene Hohlräume durch die erfindungsgemäße Anordnung durchgehender und verschließbarer röhrenförmiger Hohlräume mit relativ geringem Material- und Arbeitsaufwand durch Vornahme von Injektionen beseitigt werden. Die bei Fugen aufweisenden Konstruktionen erforderliche laufende Erneuerung der Fugendichtungen entfällt.

Das erfindungsgemäße'Verfahren führt bei Schienenwegen auch zu einer Schonung des Oberbaues. Wie bekannt, tritt durch dasDurchbiegen der Fahrbahn eine Beanspruchung des Schienenfußes auf Zug ein. Dies führt auf die Dauer zur Ermüdung des Stahls und in der Folge davon zu Schienenbrüchen. Durch die Verhinderung bzw. Reduzierung des Durchbiegens der Fahrbahn wird diese Gefahr beseitigt bzw. verringert. Gleichzeitig wird damit das durch Schwingungen verursachte Kriechen der Schienen in Längsrichtung verhindert bzw. reduziert und auf diese Weise eine die Linearität der Schienen beeinträchtigende Störungsquelle ausgeschaltet. Durch die Beseitigung bzw. Reduzierung des Schwingens wird auch die Laufruhe der Räder verbessert und damit der Fahrkomfort erhöht und die Lebensdauer des rollenden Materials verlängert.

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Wie bekannt, sind bei elektrischen Schienenbahnen der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit dadurch Grenzen gesetzt, daß zufolge der aus dem Fahrbetrieb herrührenden Erschütterungen die Stromabnahme zeitweilig unterbrochen wird. Dadurch, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine größere Laufruhe der Räder herbeigeführt werden kann, wird eine wesentliche Ursache der vorerwähnten Störung beseitigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet schließlich auch einen schnellen Baufortschritt. Die Stundenleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt zwischen 100 und 2OO m/H. Damit paßt sich die erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung den Leistungen bekannter Betoniermaschinen an.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit in vielen Bereichen zu wesentlichen technischen Verbesserungen. Im Gegensatz zu zahlreichen Neuerungen, bei denen solche Verbesserungen mit einem erhöhten Kostenaufwand verbunden sind, führt das erfindungsgemäße Verfahren zu erheblichen Einsparungen an Material und Arbeitsaufwand.

Im Hinblick darauf, daß die Kosten einer Anlage in jedem Fall in Relation zur voraussichtlichen Lebensdauer der Anlage zu setzen sind, stellt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch in wirtschaftlicher Hinsicht als optimale Lösung dar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß hergestellte Fahrbahn für den Schienenverkehr,

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Fig. 2 . eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der für die Fahrbahn bestimmten Bewehrung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung von Kolbenteilen und einer Wanne zum Verschweißen der Bewehrung,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer gegenüber Fig. 2 modifizierten Vorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer für Straßen, Autobahnen und Flugpisten geeigneten Bewehrung.

In Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine für Schienenwege geeignete, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fahrbahn mit biegesteifem Querschnitt von großer statischer Höhe gezeigt. Eine aus Beton hergestellte Fahrbahn 1 ruht auf einer Tragschicht 2, welche aus Kies, Leicht¹- oder Magerbeton, Gasbeton, gebundenen Abfallstoffen oder dergleichen hergestellt ist und wenigstens zwei trapezförmige Aussparungen 3 aufweist, welche eine verlorene Schalung für das Betonieren der Fahrbahn 1 bilden. Dies Aussparungen 3 sind von zwei durchlaufenden Podesten 4 begrenzt, die sich zur Führung der Räder oder Rollen einer Vorrichtung zur Herstellung der Fahrbahn 1 eignen oder auch Schienen für diese Vorrichtung aufnehmen können. Die Tragschicht 2 ruht auf dem Untergrund 5,

Der Beton der Fahrbahn wird von einem räumlichen Gitterwerk als Bewehrung durchzogen. Die Bewehrung besteht aus in Längsrichtung angeordneten Obergurten 6, Untergurten und Seitengurten 8 als Längsbewehrung. Im rechten Winkel zu der Längsbewehrung ist eine Querbewehrung angcrdnet, welche die Form eines Bügels9mit Bügelteilen 1O in Form von sich nach unten verjüngenden Trapezen hat. Die Gurte

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6, 7 und 8 und die Bügel 9 sind an ihren jeweiligen Berührungsstellen miteinander verschweißt. Gurte und Bügel bestehen vorzugsweise aus Stahldraht.

Zwischen der Fahrbahn 1 und der Tragschicht 2 ist eine aus Gummi, Kunststoff, Asphalt oder einem anderen schwingung sd amme nden Baustoff bestehende Zwischenschicht 11 angeordnet. Diese Zwischenschicht kann eingegossen sein, oder sie kann ebenso wie die Tragschicht 2 aus vorgefertigten Formteilen aufgebaut .sein und eine gute Geräuschdämmung aufweisen. Außerdem können die Tragschicht 2 und die Zwischenschicht 11 wärmeisolierend aufaebracht sein und damit für die zu erstellende Fahrbahn auch als Frostschutzschicht dienen.

Weiter läßt sich die Fahrbahn nach Fig. 1 besonders für den Auto- und Flugverkehr modifizieren. Hierbei können die vorgefertigten Bügel 9 mehr als zwei Bügelteile 1O aufweisen, was durch die Breite der Fahrbahn bedingt ist. Für den Fall, daß die Fahrbahnbreite derart groß ist, daß sie nicht in einem einzigen Herstellungsvorgang hergestellt werden kann, werden bei Herstellung des zweiten Fahrbahnstreifens die Bügel 9 des ersten Fahrbahnstreifens mit denen des zweiten Fahrbahnstreifens durch Schweißen, Verhaken oder dergleichen fest verbunden usw., damit eine einheitliche und durchlaufende Bewehrung längs und quer auch für breitere Fahrbahnen entsteht. Durch entsprechende Wnhl des Rippenabstandes, der Größe der Bügelteile 10 und des Abstands der Bügel zueinander sowie der Anzahl und des Querschnittes der Gurte 6,7 und 8 läßt sich eine ausgezeichnete Anpassuna an die jeweiligen Festigkeitserfordernisse für die Fahrbahn bei minimalem Verbrauch an Eewehrungsmaterial erreichen, wobei zur Herstellung der Bewehrung immer ein und dieselbe Vorrichtung für verschieden

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ausgebildete Fahrbahnen verwendet werden kann.

In Fig. 2 ist in schematischer Weise eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fahrbahn gemäß der Erfindung dargestellt. Im Boden ist eine Spannvorrichtung 12 verankert, welche verschraubbare Löcher 13 aufweist, mit deren Hilfe Längsdrähte für die Gurte 6,7 und 8 befestigt und in der gewünschten Lage festgehalten werden. Sobald sich das Fahrzeug von der Spannvorrichtung 12 wegbewegt, werden die Drähte für die Gurte 6,7 und 8 gespannt, so daß die Bügel 9 eingelegt und mit den Gurten verschweißt werden können, worauf die Bewehrung unter Spannung gegenüber der Spannvorrichtung 12 in die Schalung abgesenkt wird.

An einem Grundaufbau 14 der fahrbaren Vorrichtung befindet sich ein aus drehbaren Rollen bestehendes Magazin 15 für die Drähte der längsverlaufenden Gurte. Diese Drähte werden in einer nachfolgenden Richteinrichtung 16 gerichtet, entzundert bzw. entrostet und mittels in ihrer Geschwindigkeit einstellbaren Rollen in der für das Einbringen der Bügel 9 in die Anordnung aus Gurten 6,7 und 8 erforderlichen Lage gehalten und in eine als nächstes angeordnete Schweiß-.einrichtung 18 geführt. In dem Raum zwischen der Richteinrichtung 16 und der Schweißeinrichtung 18 werden die Bügel 9 für die Querbewehrung von Hand oder mittels einer entsprechenden Einlegeeinrichtung aus einem Magazin für die Bügel zugeführt und eingelegt.

Die Schweißeinrichtung 18 weist an ihrem unteren Ende angeordnete, sich trapezförmig nach oben erweiternde Wannen 19 auf, welche die Gurte 6,7 und 8 sowie die Bügelteile der Bügel 9 aufnehmen und mit Schweißelektroden ausgestattet sind. Weiter sind auf- und abwärtsbewegbare, sich trapezförmig nach unten verjüngende, mit Schweißelektroden

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ausgestattete Kolben 20 vorgesehen. Die Kolben 20 bestehen aus zwei in Längsrichtung der Vorrichtung verschiebbaren Kolbenteilen 21,mit welchen die Bügelteile 10 erfaßt und zusammen mit den Gurten 6,7 und 8 gegen die Seitenwände der Wannen 19 gedrückt werden, um in der unteren Ruhelage der Kolben 20 die Verschweißung durchzuführen. Nach Beendigung des Schweißvorgangs werden die Kolbenteile 21 auseinandergefahren und die vorher gehaltenen Bügelteile freigegeben. Sodann werden die Kolben 20 angehoben.

Nach dem Verschweißen gleitet die nunmehr fertiggestellte Bewehrung 23 aus Gurten 6,7 und 8 sowie Bügeln 9 über eine Ablegeeinrichtung 22 mit geneigter Führungsfläche in die vorbereitete Schalung und bleibt in dieser aufgrund ihrer Schwerkraft liegen.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kolbens 20 mit zwei Kolbenteilen 21 und mit der zugehörigen trapezförmigen Wanne 19, von welcher eine Seite zur deutlicheren Darstellung des Kolbens weggebrochen ist. Der Kolben 20 ist mit auseinandergefahrenen Kolbenteilen 21 nach erfolgter Verschweißung gezeigt.

Aus Fig. 3 geht deutlich hervor, wie die Kolbenteile 21 ein Bügelteil 10 klemmend zwischen sich erfassen und gegen die Wandungen der Wanne 19 drücken, wobei die Gurte 6 und zwischen dem Bügelteil 10 und den Wandungen 19 zu liegen kommen.

Fig. 4 zeigt eine etwas modifizierte Vorrichtung zur Herstellung einer Bewehrung für Fahrbahnen gemäß der Erfindung, die sich von der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung darin unterscheidet, daß die Verschweißung der Bewehrung durch

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vorzugsweise von unten und von der Seite eingreifenden Schweißzangen erfolgt.

In Fig. 4 sind deutlich einzelne Rollen 17 zu erkennen, aus welchen das Magazin 15 für die Drähte der längs verlaufenden Gurte 6,7 und 8 besteht. Deutlich dargestellt ist auch ein Bügelmagazin 24, von welchem eine Einlegeeinrichtung 25 in den Raum zwischen Richteinrichtung 16 und Schweißeinrichtung 18 führt. Die gegenseitige Zuordnung der einzelnen Einrichtungen auf dem Grundaufbau 14 der fahrbaren Vorrichtung ist in Fig. 4 klar zu erkennen.

Fig. 5 schließlich zeigt eine insbesondere für Autostraßen und Flugpisten geeignete Bewehrung , bei welcher auch im Bereich zwischen den Bügelteilen 10 Obergurte 6 vorgesehen und mit den Bügeln 9 verschweißt sind. Es versteht sich, daß hierdurch eine Fahrbahn entsteht, die gleichmäßig auf ihrer gesamten Oberfläche belastbar ist. Die Vorrichtung zur Herstellung einer derartigen Bewehrung 23 weist entsprechende Schweißelektrodenanordnungen auch im Bereich zwischen den Bügelteilen 10 auf, um die Obergurte 6 beim Einbringen der Bewehrung 23 in die Schalung fortlaufend mit dem Bügel 9 verschweißen zu können.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahn den Schienen-, Auto- und Flugverkehr in monolithischem Aufbau, dadurch gekenn ζ eichnet, daß eine sich längs, quer und vertikal zur Fahrbahn erstrekkende durchlaufende Bewehrung unter Ausbildung eines biegesteifen Fahrbahnquerschnitts von großer statischer Höhe an Ort und Stelle kontinuierlich verschweißt, verlegt und in Beton eingebettet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn mit in Längsrichtung verlaufenden, sich im Querschnitt von der Unterseite zur Oberseite der Fahrbahn erweiternden Rippen ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus in Längsrichtung verlaufenden, in ihren Achsen vorzugsweise die Form eines oben offenen und sich nach oben erweiternden Trapezes bildenden Ober- und Untergurten, und auf der Ebene der Obergurte quer zur Fahrbahn angeordneten durchlaufenden Bügeln besteht, die im Bereich der Rippen abwärts gerichtete und sich nach unten verjüngende Trapeze aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung unter Beibehaltung der trapezförmigen Anordnung zwischen den Ober- und Untergurten zusätzlich auch Seitengurte aufweist.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung verlaufenden Gurte und die in Querrichtung
verlaufenden Bügel aus Stahldraht bestehen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Gurte der Bewehrung an der Außenseite der trapezförmigen Bügelteile befinden und durch elektrische Widerstandsschweißung kraftschlüssig mit diesen verbunden werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß die Verlegung der Bewehrung in entsprechend vorbereitete, längs
der Fahrbahn verlaufende, nach oben sich erweiternde Schalungen erfolgt, die aus Aussparungen der unter der Fahrbahn befindlichen, aus Kies, Leicht- oder Magerbeton, Gasbeton, Asphalt, gebundenen Abfallstoffen oder dergleichen hergestellten Tragschicht bestehen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Fahrbahn und die Tragschicht eine schwingungsdämmende Zwischenschicht eingebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch" gekennzeichnet, daß die schwingungsdämmende Zwischenschicht aus Gummi, Asphalt/ Kunststoff oder einem anderen elastischen Baustoff besteht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß vorgefertigte Formteile für die die Schalung bildende Tragschicht verwendet und verlegt werden.

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11. Verfahren nach Anspruch 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte Formteile für die schwingungsdämmende Zwischenschicht verwendet und verlegt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn von der Oberseite zur Unterseite durchgehende und verschließbare rohrartige Hohlräume aufweist, die beim Betonieren durch Einlage entsprechender Formstücke ausgespart werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung verlaufenden Gurte an einem Ende der herzustellenden Fahrbahn in der Anordnung sich nach oben erweiternder Trapeze verspannt werden, die quer zur Fahrbahn angeordneten Bügel fortlaufend mit Abstand zueinander zwischen und auf die Gurte gebracht und mit diesen verschweißt werden, und die so fertiggestellte Bewehrung fortlaufend in die vorbereitete Schalung eingelegt wird, worauf zur Fertigstellung der Fahrbahn Beton eingebracht und entsprechend verdichtet und geglättet wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß in Längsrichtung verlaufende Gurte nur im Bereich der trapezförmigen Bügelteile vorgesehen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Bereich zwischen den trapezförmigen Bügelteilen in Längsrichtung verlaufende Obergurte vorgesehen werden.

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16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Höhe der Fahrbahn, die Anzahl und die Stärke der Gurte sowie die Stärke der Bügel und ihre Abstände zueinander entsprechend den jeweiligen Erfordernissen bestimmt werden.
17. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß auf einem längs der zu erstellenden Fahrbahn bewegbaren Grundaufbau (14) ein Magazin (15) für die Drähte der längs verlaufenden Gurte (6, 7,8),ein Magazin (24) für die quer verlaufenden Bügel (9), eine die Drähte vorbereitende und den Vorschub regelnde Richteinrichtung (16), eine Einlegeeinrichtung (25) für die Bügel (9), eine Schweißeinrichtung (18) und eine Ablegeeinrichtung (22) zum Ablegen der geschweißten Bewehrung (23) in die Schalung vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Grundaufbau (14) Räder oder Raupen auf beiden Seiten der herzustellenden Tragschicht (1) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß das Magazin (15) für die Drähte aus mehreren drehbaren,auf dem Grundaufbau (14) gelagerten Rollen (17) besteht.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Richteinrichtung (16) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbare Rollen für den Zwangsvorschub der einzelnen Drähte oder einzelner Drahtgruppen aufweist.

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21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekenn ζ ei cn net, daß die Schweißeinrichtung .vorzugsweise in ihren unteren Bereich trapezförmig sich nach oben erweiternde, zur Aufnahme der längsverlaufenden Gurte (6,7,8) und der quer angeordneten Bügel (9) bestimmte, mit Schweißelektroden ausgestattete Wannen (19). und über den Wannen (19) auf- und abwärts bewegliche, trapezförmig sich nach unten verjüngende, aus zwei in Längsrichtung der Fahrbahn verschiebbaren Kolbenteilen (21) bestehende und mit Schweißelektroden ausgestattete Kolben (20) aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekenn ζ e i chnet, daß die Schweißeinrichtung Schweißzangen aufweist, welche die zu verschweißenden Gurte (6,7,8) und Bügel (9) vorzugsweise von unten und von der Seite erfassen und verschweissen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage der Bügel (9) in die gespannten längs verlaufenden Gurte (6,7,8) zwischen Richteinrichtung (16) und Schweißeinrichtung (18) erfolgt.

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